Методические рекомендации по использованию поведенческих реакций животных в токсикологических исследованиях для целей гигиенического нормирования

     

     МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ПОВЕДЕНЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ЖИВОТНЫХ В ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ГИГИЕНИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель Главного Государственного санитарного врача СССР А.И.Заиченко 14 апреля 1980 г. N 2166-80

В настоящих "Методических рекомендациях" изложены основные принципы и методические приемы по экспериментальной оценке действия промышленных ядов на нервную систему.

Методические рекомендации рассчитаны на специалистов научно-исследовательских учреждений гигиенического профиля (токсикологов и гигиенистов) системы Минздрава СССР и лабораторий токсикологии отраслевых институтов.

Авторы: профессор, докт. мед. наук Е.Н.Буркацкая, ст. н. сотрудник, канд. мед. наук В.Ф.Витер (Киевский НИИ гигиены труда и профзаболеваний); ст. науч. сотрудник, канд. мед. наук Л.А.Тимофиевская, ст. науч. сотрудник Е.С.Балынина, мл. науч. сотрудник, канд. биол. наук К.А.Веселовская (НИИ гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР); ст. науч. сотрудник, канд. мед. наук Л.Ф.Шашкина, мл. науч. сотрудник М.И.Голубева (филиал ВНИХФИ, Купавна, Московской обл.).

В настоящее время в токсикологии существует несколько направлений в изучении поведенческих реакций экспериментальных животных. Из них необходимо выделить 2 направления. Первое - использование метода условных рефлексов, второе - применение поведенческих тестов, основанных на изучении ориентировочно-исследовательской реакции.

Методологической основой, способной синтезировать отдельные реакции поведенческого характера с общефизиологических позиций, является теория о функциональной системе, нарушение целостности которой приводит к изменению поведенческого акта.

Метод условных рефлексов вошел в число весьма распространенных методов исследований, применяемых для оценки токсичности новых химических веществ с целью экспериментального обоснования гигиенических нормативов. Наиболее обоснованно применение указанного метода для определения порога острого действия нейротропных ядов, а также для выяснения механизма действия на центральную нервную систему с параллельным использованием нескольких методик. Высокая пластичность высшей нервной деятельности затрудняет трактовку результатов применения метода условных рефлексов в хроническом эксперименте, т.к. наблюдаются волнообразные изменения, чередование периодов нарушения с периодами полного восстановления, несмотря на продолжающуюся затравку.

Вследствие большой трудоемкости классического метода условных рефлексов для целей токсикологии зачастую используют более простые методы, например условный рефлекс пассивного избегания (УРПИ), условный рефлекс одного сочетания и поведенческие реакции.

Значительное повышение интереса исследователей к использованию поведенческих реакций объясняется, прежде всего, доступностью и высокой чувствительностью методов их изучения. Последнее объясняется особенностью нейрофизиологического механизма протекания поведенческих реакций, физиологичностью условий исследования и регистрации поведения. Поведение, как биологический параметр, может быть количественно измерено, на этом свойстве основаны методы регистрации поведенческих реакций, которые с успехом применяются при изучении высшей нервной деятельности в физиологии, фармакологии, психогенетике. В токсикологии также выделился самостоятельный раздел - поведенческая токсикология.

Основой проявления любых поведенческих реакций животных является ориентировочный рефлекс (О.Р.). Понятие об О.Р. разработано школой И.П.Павлова.

Одной из основных характеристик О.Р. следует признать то, что он является установочной реакцией, отражающей деятельность целого организма. Поэтому поведенческие реакции следует рассматривать, прежде всего, в качестве интегральных показателей состояния организма, а при выраженном нейротоксическом действии в качестве чувствительных специфических тестов.

О.Р. возникает как безусловный рефлекс, протекает как условный и проявляется при действии нового, необычного раздражителя, независимо от его качества (1-я фаза - реакция на новизну), в виде двигательной реакции, направленной на обеспечение наилучшего восприятия раздражителя (2-я фаза - по Павлову, рефлекс "что такое?"). Основой его являются двигательно-установочные рефлексы, двигательная активность. Ввиду сложного состава О.Р. предлагается термин ориентировочная реакция (по Д.А.Бирюкову), в литературе также встречается термин ориентировочно-исследовательская реакция или исследовательское поведение. Первичный анализ раздражителей с помощью О.Р. очень высок, а двигательная реакция поддается точной регистрации.

Одновременно с двигательным компонентом ориентировочно-исследовательской реакции проявляется и вегетативная деятельность (дефекация, мочеиспускание, почесывание, умывание и др.), которая также поддается количественному учету.

Изменения унитарных поведенческих реакций под влиянием различных химических соединений позволяют предполагать и нарушения в половом поведении животных.

Половое поведение может быть определено как совокупность поведенческих актов, обеспечивающих возможность спаривания особей. При более широком рассмотрении вопроса к половому поведению следует отнести такие зависимые от пола реакции, направленные на воспроизводство потомства, как материнский и гнездостроительный инстинкты.

Изучение полового поведения следует проводить для оценки отдаленных последствий при воздействии соединений, обладающих выраженной специфической активностью и влияющих на состояние центральной нервной и эндокринной систем.

Так, показано, что андрогены при воздействии на беременных самок оказывают маскулинизирующее действие на женское потомство, проявляющееся как в анатомических дефектах урогенитальной области самок, так и в нарушении полового поведения самок и их партнеров - интактных самцов (Goung и соавт., 1964; М.И.Голубева и соавт., 1977).

Большая численность поведенческих методик, основанных на исследовании поведения вообще и О.Р. в частности, обусловила необходимость систематизировать, провести сравнительную оценку их информативной значимости, выявить и предложить для широкого применения в токсикологических исследованиях ряд наиболее современных высокочувствительных, адекватных и простых в исполнении поведенческих тестов, характеризующих в своей сущности регулирующую, интегрирующую, координирующую и коррелирующую функции центральной нервной системы.

При выборе методов исследования поведенческих реакций предпочтение следует отдавать чувствительным, доступным и нетрудоемким методам, физиологичным в своей основе. Наиболее доступными для измерения параметрами являются двигательная активность и двигательная координация животных. Из набора простых поведенческих методик для токсикологических исследований в настоящее время рекомендуются:

1) определение двигательного "вертикального компонента";

2) горизонтальная и вертикальная двигательная активность;

3) "норковый рефлекс";

4) изучение двигательной координации при вращении;

5) комплексная оценка поведения (вертикальная и горизонтальная активность, число заглядываний в норки, эмоциональная реактивность).

Большим преимуществом указанных методов является доступность оборудования.